Устройство для измерения геометрических параметров зеркальных оптических элементов

Устройство для измерения геометрических параметров зеркальных оптических элементов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

! п ен, о " оная б..о киот;. е„

ОПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социа листических

Республик (и) 787892

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 593070 (22) Заявлено 030179 (21) 2708357/25-28 с присоединением заявки М— (23) приоритет

Опубликовано 15.1280. Бюллетень Йо 46

Дата опубликования описания 20.12.80 (51)М. К„.з

G 01 В 11/24

G 01 В 9/021

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.715.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. И. Прытков, A. П. Голиков и М.. Л. Гурари (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ЗЕРКАЛЬНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к устройствам для измерения зеркальных оптических элементов, в том числе их радиусов кривизны и отступлений от сферичности.

По основному авт. св. Р 593070, известно устройство для измерения геометрических параметров зеркальных оптических элементов, содержащее последовательно расположенные источник когерентного излучения и светоделитель, систему формирования опорного пучка излучения и .систему формирования предметного пучка излучения,включающий блок освещения и сигнальный канал, состоящий из отражателя, рассеивателя, расположенного между блоком освещения и отражателем на рас- 20 стоянии от последнего, меньшее фокусного расстояния отражателя,и регист, ратора излучения (1) .

Недостатком известного устройства является то, что при наблюдении ин- 25 терферограмьы оптического элемента виден блик отраженного от оптического элемента и нерассеянного излучения.

Этот блик мешает наблюдению интерференционной картины, создает на оптическом элементе некотролируемую зо-. ну (место блика), что снижает точность измерения геометрических параметров оптических элементов. Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено поляризующим узлом, расположенным в сигнальном канале по ходу световых лучей перед регистратором излучения, и блоком вращения плоскости поляризации, установленным в системе формирования опорного пучка излучения или в блоке освещения системы формирования предметного пучка излучения.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 когерентного излучения, светоделитель 2, систему 3 формирования опорнрго пучка излучения, одним из элементов которой является блок 4 вращения плоскости поляризации, систему формирования предметного пучка излучения, включающую блок 5 освещения, сигнальный канал, состоящий из отражателя

6, рассеивателя 7, регистратора 8 излччения и поляризующего узла 9, рас787892 положенного по ходу световых лучей перед регистратором 8 излучения.

Блок 4 вращения плоскости поляризации установлен в системе 3 формирования опорного пучка излучения.

Отражатель б расположен за рессеивателем 7 на .расстоянии, меньшем, чем его фокусное расстояние.

Поверхность рассеивателя 7 полностью перекрывает контролируемую поверхность зеркального оптического элемента, устанавливаемого в процессе измерения на место отражателя б ° В качестве блока 4 вращения плоскости поляризации используются кристалли ческие пластины, магнитно-оптические устройства и другие элементы. В каче- 15 стве регистратора 8 излучения используются фотопластинки, фототермопластинки и другие светочувствительные материалы.

Устройство работает следующим об- 20 разом.

Предварительно регулируют блок 4 вращения плоскости поляризации так, чтобы он вращал плоскость поляризации источника 1 когерентного излучения на 90 . Поляризующий узел 9 ориO ентируют таким образом, чтобы через него проходило только излучение, плоскость поляризации которого повернется на 90О относительно плоскости .поляризации источника 1 когерентного . излучения.

После, этого на регистраторе 8 излучения получают голограмму рассеивателя 7 с расположенными за ним от ражателем б. Затем разворичивают отражатель б вокруг центра кривизны контролируемой оптической поверхности и наблюдают через полученную голограмму локализованную на рассеивателе 7 интерференционную картину. По 40 виду этой интерференционной картины оценивают качество контролируемого зеркального элемента методами сдвиговой интерферометрии.

Интерференционная картина на рассе-45 ивателе 7 образуется следующим обра- . зом.

При наблюдении через голограмму видна интерференционная картина, соз. данная двумя волнами, которые обра зованы той частью излучения исто тинка

1, которая после отражения от светоделителя 2, прохождения блока б освещения, рассеивателя 7 без рассеяния, отражения от отражателя б и рассеянна Г при обратном прохождении íà рассеивателе 7 попадает на регистратор

8 излучения. Одна из этих волн распространяется непосредственно от рассеивателя 7, а другая образуется при дифракции опорного пучка излучения на голограмме.

При рассеянии на поверхности рассеивателя 7 излучение деполяризуется и, следовательно, часть рассеянного излучения наблюдается при любой ориентации поляризующего узла 9. При выбранной раннее ориентации поляризующего узла 9, отраженное от отражателя б и не рассеянное на рассеивателе 7, излучение не проходит через поляризующий узел 9, и блик, отраженного излучения, не виден при наблюдении. Для того, чтобы зарегистрировать голограмму излучения с плоскостью поляризации, ортогональной плоскости поляризации источника 1 когерентного излучения, блок 4 вращения плоскости поляризации отрегулирован так, что он поворачивает плоскость поляризации источника 1 на 90О.

Цель изобретения достигается и в том случае, если блок 4 вращения плоскости поляризации помещен в блок.

5 освещения, а поляриэующий узел 9 отрегулирован так, чтобы пропускать излучение, поляризованное в плоскости поляризации источника 1 когерентного излучения °

Использование предлагаемого изобретенияя позволяет уменьшить шуьы и увеличить контраст получаемых интерферограмм и тем самым увеличить точность измерений. Как показывают расчеты, наибольший эффект получен при контроле оптических элементов с малыми радиусами кривизны, так как в этом случае особенно велики шумы при измерениях.

Формула изобретения

Устройство для измерения геометрических параметров зеркальных оптических элементов по авт св. 9 593070,. отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено поляризующим узлом, расположенным в сигнальном канале по ходу световых лучей перед регистратором излучения, и блоком вращения плоскости поляризации, установленным в системе формирования опорного пучка излучения или в блоке освещения систеьы формирования предметного пучка излучения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 593070, кл. G 01 В 11/24, G 01 В 9/021, 1976 (прототйп).

787892

Составитель Лобзова

Редактор A . Долинич Техред H,дсталсщ Корректор А. Гриценко

Заказ 8335/46 Тираж 801 Подписное

ВНИИПИ ГосударствЕнного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4